La lumière ?

[invited2bb7595]

J'ai plusieurs question sur la lumière au quel je ne trouve peut être pas les bonnes réponses, et j'aimerais obtenir un peu d'aide.

Est-ce que le terme de couleur existe encore si un objet , par exemple de couleur bleu, se déplace plus vite que la vitesse de la lumière, l'objet en question aura-t-il toujours sa couleur bleu?Et sera-t-il toujours un objet solide?

Si nous allons a la vitesse de la lumière voyons nous les rayons de lumière comme des trais a cotés de nous , derrière nous , devant nous , ou comme des points comme une étoile?Et nos yeux seront-ils assez puissant pour voir se qu'il y a autour de nous.

Vue que la matière est constitué d'atome , et la lumiére de photons , l'atome ne deviendrais pas comme instable et "exploserais"?

Désoler si je pose des questions qui peuvent paraître peut-être stupide pour certain , mais je n'ai aucune réel connaissance solide en physique et ces questions tourner dans ma tête.
-----

[flyylf]

Bonjour,

Tout d'abord les questions que vous vous posez, sont des questions qui (en physique) relèvent de l'imaginaire. Par exemple, rien ne va plus vite que la vitesse de la lumière (jusqu'à preuve du contraire) soit se demander ce qui se passe si un objet dépasse la vitesse de la lumière ne peut satisfaire à une réponse physique soit à une réalité.

La lumière est une entité particulière car composé de photons. Ces photons ont la particularité de ne pas avoir de masse, ce qui leur confère cette propriété d'être une limite maximale de vitesse. Soit tout objet massique ne peut atteindre cette vitesse de la lumière (il peut au mieux l'approximer): cf la fameuse équation E=mc2 d'Einstein.

Après, répondre sur la nature de la lumière est très compliquée puisqu'on n'a pas de représentation classique de ce qu'est un photon (ce n'est ni une onde ni une particule). Soit un photon (ou la lumière) ne peut pas être décrit ou délimité dans l'espace comme le serait un objet.

[Nicophil]

Bonjour,

Après, répondre sur la nature de la lumière est très compliqué puisqu'on n'a pas de représentation classique de ce qu'est un photon

Mais on a une représentation classique de ce qu'est une onde...

[PPathfindeRR]

Bonjour, et bienvenu sur le forum

Questions plutôt difficiles, comment l’expliquer simplement ? !
Je vais devoir vulgariser un peu, et les analogies que j’utilise ne sont pas à prendre au pied de la lettre, elles ne servent qu’à en donner l’idée (un aspect).

Est-ce que le terme de couleur existe encore si un objet, par exemple de couleur bleu, se déplace plus vite que la vitesse de la lumière,

Si on veut, le terme existe encore.
Par abus de langage, on peut éventuellement encore parler de couleur pour la lumière dite invisible.

Généralement, on préfère parler en termes de longueur d’onde (ou fréquence) pour la partie invisible du spectre … ou bien par leur nom selon leur plage de fréquence :
Pour les ondes de haute fréquence : Ultraviolet, Rayon X, puis Rayon Gamma
Pour les ondes de basse fréquence : Infrarouge, Micro-Onde, puis Onde-Radio

Le terme de couleur étant lui, généralement réservé pour la lumière dite visible.

Voire « spectre électromagnétique » pour plus de détails :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Spectr...agn%C3%A9tique

Petite précision : on ne peut accélérer plus vite que la lumière, ni même l’atteindre, tant que l’on possède une masse (la lumière, c’est-à-dire les photons, n’en possède pas … c’est de l’énergie pure).
C’est impossible car l’énergie nécessaire pour nous accélérer à une telle vitesse, devient infini.

Voire « vitesse de la lumière » pour plus de détails :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitess...a_lumi%C3%A8re

l'objet en question aura-t-il toujours sa couleur bleu?

Non, sa longueur d’onde apparente sera encore plus courte ;
Autrement dit, la lumière émise par l’objet nous sera invisible, elle se situera dans l’ultraviolet (ou bien de fréquence encore plus courte suivant la vitesse de l’objet).

Et sera-t-il toujours un objet solide?

Oui.
De plus, la vitesse est une notion de mouvement relatif.
Un objet est en mouvement par rapport à un autre.
Par exemple, dans l’espace, au beau milieu de nulle part et sans repère visuel (dans le noir complet) ;
Si j’observe que la distance qui nous sépare diminue au cours du temps, je peux aussi bien dire que c’est moi qui se rapproche de toi (sans accélération) que c’est toi qui se rapproche de moi.
Concernant les accélérations, c’est un peu différent.

Du fait qu’on se rapproche l’un de l’autre, nous nous verront de couleur tirant plus vers le bleu que si nous étions fixes l’un par rapport à l’autre.

C’est un peu comme une onde à la surface d’un lac.
Si je me rapproche de la vague, mon bateau rebondit plus vite sur le l’eau, autrement-dit je perçois depuis le bateau une succession de vague venant plus rapidement, à l’apparence une onde courte (de haute fréquence).
Si je fuis la vague, c’est l’inverse, je perçois depuis mon bateau une onde de basse fréquence.

Voire « effet doppler » pour plus de détails :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler

Si nous allons a la vitesse de la lumière voyons nous les rayons de lumière comme des trais a cotés de nous , derrière nous , devant nous , ou comme des points comme une étoile?

Si on se rapproche (pas trop près), s’éloigne ou passe devant une étoile, elle sera toujours vu comme un point.

Ce qui va changer par-contre, c’est la direction apparente de celle-ci.

C’est un peu comme la trajectoire apparente des gouttes d’eau lorsque nous sommes sur l’autoroute sous la pluie ; plus notre vitesse augmente et plus elle nous parait tomber à l’horizontale.

Par exemple, si nous somme dans l’espace, dans notre galaxie (fixe par rapport à elle), nous observons celle-ci tout autour de nous (par la tranche).
Mais si nous somme en mouvement par rapport à notre galaxie, nous observerons les étoiles situées sur les coté et derrière nous passer vers l’avant … dans notre champ de vision.

Nous observerions dans un tel cas, notre galaxie devant nous et déformée…
Elle nous paraitra comprimée, plus lumineuse et tirant vers le bleu.

Ça peut paraitre bizarre, et je reconnais que c’est contre intuitif.

Cette aberration de la lumière est dû au faite que nous observons les étoiles dans leur passé.
Autrement dit, nous observons sa position par rapport à nous, là où elle se situait à telle époque (la lumière d’une étoile, son image, met un certain temps à nous atteindre).

Par exemple, pour en donner une idée :
Je suis en mouvement par rapport à la galaxie et j’observe une étoile sur mon côté.
A cet instant, on pourrait penser qu’elle se situe à cet endroit, à cet instant présent, par rapport à nous.
Mais en réalité elle se situait là (par le passé) par rapport, autrement dit on la déjà dépassé … elle se situe légèrement derrière nous mais nous l’observons pourtant pile sur le côté … ce qui implique que nous observons les étoiles passer vers l’avant de notre champ de vision, ou plus précisément, dans la direction qui correspond au sens de notre mouvement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

Ces photons ont la particularité de ne pas avoir de masse, ce qui leur confère cette propriété d'être une limite maximale de vitesse. Soit tout objet massique ne peut atteindre cette vitesse de la lumière (il peut au mieux l'approximer): cf la fameuse équation E=mc2 d'Einstein.

Je veux bien que vous m'expliquiez le rapport avec ce qui précède ?

[albanxiii]

Bonjour,

J'ai plusieurs question sur ...

Bonjour, ...

Bonjour, ...

Bonjour, et bienvenu sur le forum ...

Zerrots, prenez exemple et soyez poli... d'ailleurs cela fait partie des conditions de la charte que vous avez acceptée en vous inscrivant

2. La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes.

Pour la modération.

[invite17c2abb9]

Bonjour,

Si nous allons a la vitesse de la lumière voyons nous les rayons de lumière comme des trais a cotés de nous , derrière nous , devant nous , ou comme des points comme une étoile?Et nos yeux seront-ils assez puissant pour voir se qu'il y a autour de nous.

Si tu avances à la vitesse de la lumière (ce qui n'est pas possible) alors en regardant derrière toi tu ne verrais rien du tout puisque la lumière ne peut pas te rattraper. Après si tu décides de regarder devant toi, il devrait avoir un décalage des couleurs vers le bleu et je crois que notre champs de vision se rétrécit.

Vue que la matière est constitué d'atome , et la lumiére de photons , l'atome ne deviendrais pas comme instable et "exploserais"?

Pourquoi un atome deviendrait instable ?

[invited2bb7595]

Bonjour,
Je suis vraiment désoler si lors de mon premier poste je n'ai pas était polis.Je ferait que cela ne se reproduit pas dans le futur.

Merci beaucoup PPathfindeRR , pour cette sublime réponse .

LordChoco je dit ça car je ne pense pas connaitre le bon terme , mais vue q'un atome n'est pas pareil à un photon, il y aurait pas un problème?

flyylf Wikipedia me dit que le photon a une masse "< 10⁻⁵⁴ kg (< ~ 5×10^-19 eV/c²)¹ (expérimental)"

Et la lumiére n'a pas était dépasser pas un neutrinos en 2011 ?

[Lansberg]

Bonjour,

Bonjour,
Wikipedia me dit que le photon a une masse "< 10⁻⁵⁴ kg (< ~ 5×10^-19 eV/c²)¹ (expérimental)"

Si le photon a une masse, alors elle est inférieure à 10⁻⁵⁴ kg.

Et la lumiére n'a pas était dépasser pas un neutrinos en 2011 ?

Non. Il n'y a pas eu dépassement de la vitesse de la lumière. C'est un problème technique qui a conduit à cette erreur.

[invite17c2abb9]

LordChoco je dit ça car je ne pense pas connaitre le bon terme , mais vue q'un atome n'est pas pareil à un photon, il y aurait pas un problème?

Un problème à quoi ?

[invite80c87b9b]

Bonjour,

Petite précision : on ne peut accélérer plus vite que la lumière, ni même l’atteindre, tant que l’on possède une masse (la lumière, c’est-à-dire les photons, n’en possède pas … c’est de l’énergie pure)

Pour éviter les confusions ne serait-il pas préférable de dire une impulsion pure ?


Merci et bonne journée à tous.

Cdt

[Deedee81]

Salut,

Pour éviter les confusions ne serait-il pas préférable de dire une impulsion pure ?

Insuffisant à mon avis (et d'ailleurs ce n'est pas nécessairement une impulsion, pense à une onde mnochromatique) et d'ailleurs je n'aime pas non plus le terme "énergie pure" dans la mesure où le photon ce n'est pas que ça, par exemple il a un spin et une constante de couplage avec la charge électrique.
Par contre je pense qu'on peut dire, dans le contexte utilisé par PPathfinder :
"la lumière, c’est-à-dire les photons, n’en possède pas [de masse]… c’est de l’énergie cinétique pure"

Et pour celui qui croit avoir compris : deux photons non colinéaires ont une masse !!!!

[invite17c2abb9]

Et pour celui qui croit avoir compris : deux photons non colinéaires ont une masse !!!!

Tu pourrais en dire un peu plus ?

[invite80c87b9b]

Salut,

Merci

Pour l'instant la différence entre impulsion et cinétique que j'ai remarqué est d'ordre dimensionnel
Impulsion : M L-2 T-2
Cinétique : M L-1 T-1

Auriez-vous quelque lien à suggérer ?

Et quand on google 2 photons non colinéaire...et bien on obtient ce fil ! Très fort google bot....

Mais je m'y colle...

Merci pour votre excellent travail.

Cdt

[invite80c87b9b]

Correction...

Cinetique : M L-2 T-2
Implusion : M L T-2

Désolé

[Deedee81]

Salut,

Tu pourrais en dire un peu plus ?

J'ai un peu la flemme de rédiger En bref, la masse (propre et invariante) c'est lié au quadrivecteur énergie impulsion.
Plus exactement p²=m²c² (p², carré de la norme du quadrivecteur, voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Quadri-moment ).
Le quadrivecteur impulsion lui est additif et pour deux photons allant dans des directions opposées, les composantes spatiales s'annulent (vitesses opposées).
Reste uniquement la composante temporelle et donc p² est non nul.

J'avais rédigé ça il y a quelque temps :
http://fr.scribd.com/doc/151008374/La-masse-pdf
Et j'en parle aussi.

[Nicophil]

Cinetique : M L-2 T-2
Implusion : M L T-2

Encore raté. Les dimensions des grandeurs spécifiques (c'est-à-dire par unité de masse) sont :
- impulsion spécifique : L/T
- action spécifique : L²/T
- force spécifique : L/T²
- travail spécifique : L²/T²
- puissance spécifique : L²/T³.

[Amanuensis]

(et d'ailleurs ce n'est pas nécessairement une impulsion, pense à une onde mnochromatique)

Il voulait dire quantité de mouvement en employant le terme "impulsion".

[Amanuensis]

Auriez-vous quelque lien à suggérer ?

Et quand on google 2 photons non colinéaire...et bien on obtient ce fil ! Très fort google bot....

Cela a été présenté plusieurs fois dans ce forum, dans des fils anciens. En cherchant "masse photons colinéaires" sur le forum, on trouve par exemple :

http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2151748 et surtout le message deux crans ensuite (de vaincent).

(Et il y en a plein d'autres, dont de très anciens, comme

http://forums.futura-sciences.com/ph...tml#post818265)

[Amanuensis]

Encore raté. Les dimensions des grandeurs spécifiques (c'est-à-dire par unité de masse)

C'est sans intérêt quand on cherche à inclure les particules de masse nulle.

Et les dimensions données par Stefpell sont correctes, pour l'énergie cinétique et la quantité de mouvement (pour employer une terminologie plus courante).

[Deedee81]

Il voulait dire quantité de mouvement en employant le terme "impulsion".

Ah !!!!! Il y a des jours je dois vraiment être fatigué

Merci de la rectification.

[Nicophil]

Et les dimensions données par Stefpell sont correctes,

Avec l'impulsion en newtons (sans parler des puissances négatives à la longueur) ??

[invite80c87b9b]

Bonjour,

Merci pour les liens.

Je vais essayer de repondre à nicophil.

Mon ex copine adorait les pailettes, parfois il fallait que je couvre le sol de pailette (va savoir pourquoi mais ça lui fesait plaisir et elle était de bonne humeur ensuite)

Tout ceci se fesait en L-2 T-1, et quand elle avait l'oeil sur moi c'était en L-2 S-2...donc rien de surprenant à des puissances 'négatives' sur la longueur...

Et pour l'impulsion c'est mon erreur...si j'ai correct c'est l'impulsion qui apporte la quantité de mouvement...mais faut je démêle tout ça...

Merci encore pour les liens hyper interessant.

Cdt

[Amanuensis]

Avec l'impulsion en newtons (sans parler des puissances négatives à la longueur) ??

OK, j'ai lu trop vite. Mais passer en spécifique n'est pas la bonne correction. Elle est:

Cinetique [énergie cinétique]: M L2 T-2
Implusion [quantité de mouvement]: M L T

[invite80c87b9b]

Mea culpa pour moi aussi!

Cdt

[invite17c2abb9]

Et pour celui qui croit avoir compris : deux photons non colinéaires ont une masse !!!!

J'ai lu le pdf sur la masse, c'est une vulgarisation très intéressante, merci !
Pour ce qui est de la masse de deux photons, la conclusion me dérange ; le centre du système est immobile certes mais de là à dire que deux photons colinéaires ont une masse... Ca voudrait dire qu'on pourrait vraiment la mesurer ? Pourquoi ne peut-on pas plutôt dire que le système est au repos ?

[Amanuensis]

mais de là à dire que deux photons colinéaires ont une masse...

Non colinéaires. Et ce ne sont pas les deux photons qui ont une masse, mais le système constitué des deux photons. Ce n'est pas une nuance.

C'est un résultat de calcul dans le cas considéré. Mais le principe de ce calcul est général, et permet de parler de la masse d'un proton indépendamment de sa mesure empirique, par exemple: c'est la masse d'un système comprenant des quarks et des gluons. Sans le calcul dont il est question, on ne saurait pas rendre compte de la masse du proton. Ni même d'ailleurs de la valeur précise de celle du système qu'est un atome d'hydrogène dans son état fondamental.

Ca voudrait dire qu'on pourrait vraiment la mesurer ?

Non, du moins pas pour deux photons en propagation libre. Mais il faut accepter la masse du système de deux photons, au titre d'application d'un principe général, comme expliqué ci-dessus.

Pourquoi ne peut-on pas plutôt dire que le système est au repos ?

On peut toujours le dire pour un système ayant une masse non nulle.

[invite17c2abb9]

Non colinéaires.

Là je ne comprend pas, je pensais que c'était une erreur de Deedee81. Dans le pdf (ici partie III.2. Système composites) le système est présenté de la façon suivante :

Considérons un système particulièrement frappant. Soit deux photons de même énergie, se dirigeant dans la même direction mais dans des sens opposés.

Et ce ne sont pas les deux photons qui ont une masse, mais le système constitué des deux photons.

Ok ça marche. Mais je vais me cogner plus en détail à la QFT et la réelle compréhension viendra peut-être.

[Amanuensis]

Là je ne comprend pas,

OK, par "colinéaires" faut comprendre "même direction" (en fait colinéaires en 4D). Opposés n'est pas colinéaires. D'accord, cela ne tombe pas sous le sens, mais en relativité seule la "colinéarité, même module et même direction" a un sens absolu (c'est une identité entre vecteurs 4D, indépendante de tout système de référence) ; avoir des vitesses spatiales opposées n'est pas une colinéarité 4D, et n'est valable que dans quelques référentiels à la fois.

[invite17c2abb9]

Oups. Ok on pensait à la même situation, mais je n'avais pas vu qu'une énergie identique impliquait une non colinéarité dans le quadri-vecteur énergie-impulsion.
Merci